Si studia l’impatto della chimica senza test su animali

Giorgia Pallocca, romana, ha un master in biotecnologie molecolari all’Università di Bologna e ha maturato la scelta di fare ricerca nell’alternative all’uso degli animali. Per questo motivo, alla fine degli studi, ha fatto domanda per un tirocinio presso l’European Center for Validation of Alternative Methods (EURL-ECVAM) al Joint Research Center (JRC) della commissione europea che ha sede all’Ispra, in provincia di Varese.

Giorgia Pallocca è vegetariana e ha sempre evitato ogni corso o progetto riguardante la ricerca sugli animali durante i suoi studi. Alla fine del tirocinio all’Ispra (della durata di un anno) Giorgia ha proseguito in questo settore, facendo domanda per un dottorato di ricerca presso l’università di Costanza (Germania), al laboratorio del prof.Leist, che è largamente conosciuto per la sua ricerca nell’ambito dei metodi alternativi per lo studio della tossicità del neuro-sviluppo.

Abbiamo intervistato Giorgia Pallocca, che ci spiega nel merito la sua ricerca.

Nel nostro gruppo lo sviluppo embrionale viene studiato utilizzando cellule staminali embrionali umane o più recentemente utilizzando cellule staminali pluripotenti adulte umane (induced Pluripotent Stem Cells). Queste cellule possono essere indotte a diventare diversi tipi cellulari, come neuroni o astrociti, o nel mio caso cellule della cresta neurale. Queste cellule sono molto importanti per lo sviluppo embrionale, perche’ si muovono all’interno dell’embrione e partecipano alla formazione di diversi tessuti e organi, come cuore, sistema nervoso periferico e cute. Problemi con la funzione di queste cellule provoca gravi disordini e malformazioni nei neonati. Con il metodo sviluppato nel nostro gruppo, noi andiamo a identificare quali sostanze, tra inquinanti (come pesticidi) o farmaci, interferiscono con la normale funzionalita’ di queste cellule. È un campo particolarmente delicato, perché si applica a quelle situazioni in cui una donna in gravidanza esposta a una serie di sostanze non presenterebbe nessun sintomo, ma alcuni composti potrebbero invece avere effetti sulla corretta crescita dell’embrione.

E’ purtroppo una domanda a cui non posso dare una risposta completa. Mentre sono molte le informazioni provenienti dalla sperimentazione animale che ci permettono di calcolare l’attendibilità, la validazione di metodi alternativi nel settore della tossicita’ dello sviluppo (developmental toxicity) e’ ancora alle prime fasi. Il metodo che sto usando e’ stato usato per testare centinaia di sostanze e finora ha mostrato una buona selettivita’ per l’identificazione di sostanze gia’ note essere tossiche o potenzialmente tossiche. Il prossimo passo e’ aumentare l’eterogeneita’ e il numero di sostanze testate e poi effettuare ulteriori valutazioni. Purtroppo quello che emerge dagli studi in vivo per la tossicita’ dello sviluppo indica che nella classificazione delle sostanze si ha un’alta percentuale di falsi positivi (~40%) e falsi negativi (~55%). Inoltre, cio’ che emerge e’ anche che la concordanza tra diverse specie di animali da laboratorio e’ minore del 60%. Quindi la speranza e’ che si possano migliorare queste percentuali con un test, o meglio utilizzando un insieme di metodi in vitro.

Lo svantaggio piu’ rilevante in confronto alla sperimentazione animale e’ rappresentato dalla mancanza di un completo metabolismo della sostanza nella coltura cellulare. Quello che spesso noi modelliamo e’ l’effetto di una sostanza direttamente su un particolare compartimento. Questo deve essere sempre tenuto in considerazione perche’ invece quando inaliamo o ingeriamo qualcosa, una serie di modificazioni e meccanismi di difesa vengono attuati dall’organismo. Per esempio potremmo valutare gli effetti di una sostanza sulla funzionalita’ dei neuroni, ma non tutte le sostanze raggiungono il cervello, perche’ ci sono delle strutture atte a prevenire questo tipo di esposizioni dannose. Credo che I vantaggi principali siano la possibilita’ di utilizzare cellule umane e la possibilita’ di analizzare piu’ velocemente gli effetti di molte sostanze allo stesso momento, visto che I metodi in vitro sono piu’ facilmente automatizzabili. Questo e’ importante se pensiamo che molte sostanze hanno effetti diversi in diverse specie animali. Quindi I risultati ottenuti in altri modelli animali non possono sempre prevedere gli effetti sull’uomo. Il secondo punto e’ anche molto rilevante, perche’ il numero di sostanze chimiche e farmaci che devono essere testate aumenta di giorno in giorno e le autorita’ che regolano la sicurezza di queste sostanze richiedono sempre piu’ informazioni riguardo l’eventuale tossicita’ di ogni sostanza che viene prodotta e commercializzata. Inoltre I metodi in vitro permettono piu’ facilmente di studiare I meccanismi cellulari alla base dell’effetto osservato e aumentare la conoscenza che abbiamo sui meccanismi di tossicita’ di particolari sostanze.

Le differenze dipendenti dalla specie in cui si testano le sostanze sono una grave limitazione. Sono noti casi di farmaci considerati sicuri nei test in vivo ma poi rivelatasi estremamente tossici nell’uomo, come il teratogenico talidomide o viceversa, come l’aspirina, usata nell’uomo ma altamente tossica nella quasi totalita’ delle altre specie animali. Il metabolismo delle sostanze puo’ essere diverso nell’animale rispetto all’uomo. Inoltre la complessita’ dell’organismo intero non e’ sempre un punto di forza, perche’ puo’ rendere l’interpretazione dei risultati molto piu’ complicata e puo’ portare a conclusioni errate.

Lush Prize, il più grande premio al mondo nel campo della sperimentazione non animale, ha assegnato nel 2016 a Londra un fondo di £250.000 a favore delle eccellenze scientifiche internazionali che perseguono l’obiettivo di abolire completamente la sperimentazione animale promuovendo alternative più sicure ed efficaci.

Il Lush Prize, giunto alla sua quinta edizione, ha devoluto fino ad oggi £1.5 milioni a supporto di progetti di ricerca volti all’abolizione della sperimentazione animale provenienti da 27 paesi al mondo. Quest’anno il fondo assegnato a Londra è stato suddiviso tra 12 progetti di ricerca presentati da 8 paesi; a questi si aggiungono 8 giovani scienziati premiati in due ulteriori cerimonie in Canada e Corea del Sud.